小白科普：缓存
一、什么是缓存？
缓存，英文名为Cache，指在目标数据节点上将传输过来的节点数据进行暂存。每个节点的数据如何存储应该是可配置和可控制的，比如，设置数据目标位置的IP地址及目录，数据存储的方法，数据的保留时间、自动清理等。
缓存的类型分很多种，在不同的场景有着不同的意义，采用的技术手段也不一样。
例如，CPU缓存，分为L1 Cache(一级缓存)和L2 Cache(二级缓存)；Linux操作系统的文件缓存；浏览器缓存，也称为客户端缓存，可以是对静态页面中的元素进行缓存，也可以是动态页面对静态页面的缓存，比如点击浏览器中的“后退”，页面就是从浏览器缓存中调出并立即显示出来。
二、缓存的作用和原理？
数据库连接资源很“昂贵”（I/O，TCP连接），基本都使用连接池，但是连接池的数量有限，如果用户过多，会造成交易等待，那么客户端在接受到系统数据时呈现页面所需的时间会延迟，影响用户体验；其次是在关系型数据库中进行读写操作需要加锁， 所以在多用户、大并发的场景下是不可取的。
这一问题的解决方法，就是缓存。
缓存的数据放在内存中，当CPU要读取一个数据时，首先将内存地址传递给一级数据缓存，一级数据缓存会检查它是否有这个内存地址对应的缓存段，如果没有则从二级或三级缓存中继续查找，找到就立即读取并送给CPU处理；如果没有找到，就用相对慢的速度在内存中读取并送给CPU处理，同时将数据所在的数据块加载到缓存中，那么以后就可以从缓存中读取数据，节省了CPU直接读取内存的时间。
图片来源：《码农翻身》
从上图我们可以看到，CPU读取速度是最快的，其次是缓存，如果CPU读取需要1秒，那么内存就要6分钟，网络更是非常慢，要19年。所以将数据存储在缓存中，不仅能降低应用服务器对数据库的访问频率，减轻数据库压力，而且还能提高系统性能，缩短访问时间。
★小知识点
数据库连接：
1.应用程序的数据访问层请求DataSource来获取一个数据库连接；
2.DataSource使用数据库驱动来打开一个数据库连接；
3.创建数据库连接，同时打开了一个TCP socket；
4.应用程序进行数据库的读写；
5.连接已经不再需要了，因此关闭它；
6.关闭socket。
三、缓存里放什么格式的数据？
◇语言专有（java ,序列化，反序列化）
把对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化；把字节序列恢复为对象的过程称为对象的反序列化。
◇语言独立（protobuf）
protobuf是Google开发一种数据描述格式，能够将结构化数据序列化，可用于数据存储，通信协议等方面。
◇XML ? JSON?
XML和JSON都是一种数据传输格式，对平台没有限制，按规则格式解析即可。
◇字符串？（key,value）
Key和Value代表键和值，如果说Key对应客户，那么Value就对应客户号。
◇基本的数据结构
如Map，就是以方式组织成的数据结构，可以理解成一张表。
四、缓存空间满了这么办？
◇缓存服务器在启动时，会设置缓存大小
◇LRU（least recently used）算法
◇清除最近最少使用的缓存数据
五、缓存机制举例？
◇查询
如通过账号ac查账户基本信息表acinfo，每当要查数据时，操作流程是：
1.先从缓存中查记录(ac→acinfo)；
2.若缓存中有记录，则返回结果并结束；
3.若缓存中无记录，则查数据库并将信息保存到缓存中，再返回。
◇插入
分为两种，一是先写数据库再淘汰缓存，二是先淘汰缓存再写数据库。
但在并发的场景下，都有可能会出现数据库与缓存中数据不一致的情况。比如用户A发起交易查数据库，得到一个旧值，用户B发起交易将新值写入数据库，并且删除缓存，用户A将从数据库中查到的旧值写入缓存，那么就会出现数据不一致。
在核心系统中，通常按应用模块、交易、事务的维度作为开始和结束。以交易的维度为例，常见的操作流程是：
1.通过Key找Map；
2.往Map写入记录；
3.写入数据库并结束。
写缓存又分为直写（write-through）和回写（write-back）。直写是指数据写到下一级缓存或直接到内存中，如果对应的段被缓存了则会更新缓存中的内容；回写是指不会立即把写操作传递到下一级，而是仅修改本级缓存中的数据，最后一次性的写入到内存中，而不是对同一块地址反复写，可以提高效率。
◇删除
删除没什么特别的，通过Key找到Map删除记录，同时删除数据库中的记录。
关于缓存的话题很大，比如应用程序如何访问缓存？如何实现分布式存储？一个缓存服务器的内存满足不了系统的要求怎么办？用什么算法让数据相对“平均”的存储？数据库与缓存双写一致性方案等等，如果你感兴趣，可以查查相关资料。
在过几天就要过大年咯~
在这里，提前祝大家 新年快乐！
开开心心，恭喜发财，一帆风顺！